3混合流水線系統(tǒng)仿真與分析

1、目 錄1.問題描述22.系統(tǒng)數(shù)據(jù)23.概念模型34.建立 FLEXSIM 模型34.1 模型實體設(shè)計34.2 在模型中生成所有實體44.3 修改名字44.4 連接端口44.5 給source 指定臨時實體流達(dá)到參數(shù)54.6 給暫存區(qū)generalqueue 設(shè)定參數(shù)74.7 給普通車間處理器組設(shè)定參數(shù)84.8 給鉆床車間處理器組設(shè)定參數(shù)94.9 給銑床車間處理器組設(shè)定參數(shù)94.10 給磨床車間處理器組設(shè)定參數(shù)104.11 給測試車間處理器組設(shè)定參數(shù)104.12 設(shè)置模型停止時間114.13 編譯124.14 重置模型124.15 運(yùn)行模型135.數(shù)據(jù)分析與結(jié)論135.1 選最優(yōu)方案135.2

2、完善系統(tǒng)135.3 最優(yōu)系統(tǒng)所得的分析. 156.參考文獻(xiàn)15混合流水線系統(tǒng)仿真與分析1問題描述一個工廠有 5 個不同的車間（普通車間，鉆床車間，銑床車間，磨床車間，檢測車間），加工 3 種類型產(chǎn)品。每種產(chǎn)品都要按工藝順序在 5 個不同的車間完成 5 道工序。假定在保持車間逐日連續(xù)工作的條件下，仿真在多對象平準(zhǔn)化中生產(chǎn)采用不同投產(chǎn)順序來生產(chǎn)給定數(shù)量的 3 種產(chǎn)品。通過改變投產(chǎn)順序使產(chǎn)量、品種、工時和負(fù)荷趨于均衡，來減少時間損失。如果一項作業(yè)在特定時間到達(dá)車間，發(fā)現(xiàn)該組機(jī)器全都忙著，該作業(yè)就在該組機(jī)器處排入一個 FIFO 規(guī)則的隊列的暫存區(qū)，如果有前一天沒有完成的任務(wù)，第二天繼續(xù)加工。2. 系統(tǒng)

3、數(shù)據(jù)表 1 車間配備（：臺）表 2 加工時間（：min）普通機(jī)床鉆床銑床磨床檢測產(chǎn)品產(chǎn)品3產(chǎn)品 345341普 通車間鉆 床車間銑 床車間磨 床車間檢 測車間機(jī) 器數(shù)量33231表 3 產(chǎn)品數(shù)量3. 概念模型4建立 Flexsim 模型雙擊桌面上的 flexsim 圖標(biāo)打開軟件，打開編輯界。4.1：模型實體設(shè)計表 4模型元素系統(tǒng)元素備注Flowitem原料不同實體類型代表不同類型的原料，分別標(biāo)為 1,2,3prosorr機(jī)器進(jìn)行不同的參數(shù)定義意表征不同機(jī)器組中的機(jī)器Queue機(jī)器Conveyor傳送帶Source原材料庫原材料的始發(fā)處Sink成品庫原料加工后的最終去處總數(shù)（個）每批量（個）時間

4、間隔（ min）產(chǎn)品 11000103產(chǎn)品 250053產(chǎn)品 3200234.2：在模型中生成所有實體同前面章節(jié)一樣的，從左邊的實體庫中依次拖拽處所有實體放在右邊模型視圖中，調(diào)整至適當(dāng)?shù)奈恢谩?.3：修改名字為了更加方便的讀懂模型，通常會修改實體的名稱，以符合實際情況。鼠標(biāo)左鍵雙擊左邊的暫存區(qū)，彈出實體屬性的框，在最上方的名稱欄里修改成相應(yīng)的名稱，點(diǎn)擊 ok 后確定修改4.4：連接端口下一步是根據(jù)實體的路徑來連接不同實體的端口。按住鍵盤上的“A”鍵，連接各個實體，結(jié)果如下圖所示4.5：給 source 指定臨時實體流達(dá)到參數(shù)給 SOURCE 的設(shè)定里，需要讓其循環(huán)產(chǎn)生 3 中類型的產(chǎn)品（即實體

5、共計 1700 個時停止。5 其中類型 1 產(chǎn)品 1000 個，每隔 3min 生產(chǎn)一批 10個的；類型 2 產(chǎn)品 500 個，每隔 3min 生產(chǎn)一批 5 個；類型 3 產(chǎn)品 200 個，每隔3mi生產(chǎn)一批 2 個。雙擊 Source,在彈出的屬性窗口里，將“FlowItem Class”下拉菜單選擇“Arrival Schedule”,把 Number of arrivals 后改成 4，點(diǎn)擊 Refresh Arrivals后會刷新出四欄 Arrival,結(jié)合以前所學(xué)過的知識，修改后如圖 7-6：Arrival 1 欄表示在 0 時刻生成 10 個類型 1 的產(chǎn)品，Arrival2 欄表

6、示在10min 時生產(chǎn) 5 個類型 2 的產(chǎn)品，Arrival3；欄表示在 20min 時生成 2 個類型 3的產(chǎn)品，Arrival4 欄表示在 30min 時不生成 0 個類型 1 的產(chǎn)品(這是為了在循環(huán)產(chǎn)生產(chǎn)品時，不使 Arrival3 和后一批生成的Arrival1 時間)注意一定要把右邊的 Repeat Schedule/Sequence 選上勾，否則不會循環(huán)產(chǎn)生實體。為了在仿真時更好的觀察模型，給每種不同類型的產(chǎn)品設(shè)定一種不同的顏色。在 Source Triggers 的 OnCreation 下拉菜單里，選擇 Set Color byItemtype，：接下來設(shè)定當(dāng)總生 1700

7、個產(chǎn)品時，SOURCE 自動停止生成產(chǎn)品。我們在 sourcetriggers欄的 onexit 里，選擇下拉菜單的 close and open ports 選項，然后點(diǎn)擊右邊的按鈕，在彈出的小窗口里將淺色字體 true 改成getoutpurrent)=1699（表示當(dāng)前離開實體的前一個實體為第1699 個），將 closeinput 改成 closeoutput(關(guān)閉 source 的輸出口)相應(yīng)的 ok 按鈕后，完成對 source 的設(shè)定4.6. 給暫存區(qū) generalqueue 設(shè)定參數(shù)為使整統(tǒng)正常工作，所有的暫存區(qū)必須容納足夠多的產(chǎn)品，亦不至于前一級加工完的產(chǎn)品因為沒有地方可以

8、存放而使得前一級的工作區(qū)不能正常工作總共需要加工 1700 個產(chǎn)品，所以可以把所有的暫存區(qū)的容量都設(shè)為1700 個，這樣就不會發(fā)生阻塞了。雙擊 generalqueue，在彈出的窗口中把um content 設(shè)置為 1700，如圖點(diǎn)擊 ok 鍵后確定設(shè)置用同樣的操作設(shè)置其他幾個暫存區(qū) drillingqueue，millingqueue，grindingqueue，testingqueue，把它們?nèi)萘慷几臑?1700 個。4.7.給普通車間處理器組設(shè)定參數(shù)先說 generalmachine 組。其關(guān)鍵點(diǎn)在于加工時間的設(shè)定：類型 1 產(chǎn)品加工時間為 5min，類型 2 產(chǎn)品時間為 4min，類型

9、 3 產(chǎn)品加工時間為 4min。雙擊generalmachine，在彈出的窗口里的 prostimes 下來菜單欄里選擇 by itemtype(indirect)然后點(diǎn)擊右邊的按鈕，在彈出的窗口中修改淺色字體，設(shè)置不同產(chǎn)品加工時間，即類型 1 加工時間為 5min，類型 2 為 4min，類型 3 為 4min。點(diǎn)擊所有的 ok 按鈕完成對 generaimachine1 的設(shè)置。對 generalmachine2 generalmachine3 進(jìn)行與上面完全一致的操作設(shè)置4.8.給鉆床車間處理器組設(shè)定參數(shù)先說 drillingmachine 組。其關(guān)鍵點(diǎn)在于加工時間的設(shè)定，其設(shè)置如圖所示

10、點(diǎn)擊 ok按鈕后完成設(shè)置 對其他兩個同樣設(shè)置4.9.給銑床車間處理器組設(shè)定參數(shù)先說 millingmachine 組。其關(guān)鍵點(diǎn)在于加工時間的設(shè)定 其設(shè)定如圖所示點(diǎn)擊所有 ok 按鈕后完成對 millingmachine1 的設(shè)置。對另外一個同樣的設(shè)置4.10.給磨床車間處理器組設(shè)定參數(shù)先說 grindingmachine 組。其關(guān)鍵點(diǎn)在于加工時間的設(shè)定，其設(shè)定如圖所示點(diǎn)擊所有的 ok 按鈕后完成對 gringingmachine 的設(shè)置 其他兩個同樣設(shè)置4.11.給測試車間處理器組設(shè)定參數(shù)最后設(shè)置 testingmachine。其關(guān)鍵點(diǎn)在于時間的設(shè)定，其設(shè)定如圖所點(diǎn)擊所有 ok 按鈕后完成對

11、testingmachine 的設(shè)定，其他兩個同樣的設(shè)定4.12.設(shè)置模型停止時間由于 flexsim 的默認(rèn)設(shè)置是不會自動停止模型的。而在本例中，是加工固定總數(shù)的產(chǎn)品；所以需要進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。使得在處理完所有產(chǎn)后，模型自動停止。本模型中，可以在傳送帶 conveyor 處設(shè)置使得 1700 個產(chǎn)品離開傳送帶進(jìn)入 sink 時，模型自動停止鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊 conveyor，在彈出的屬性窗口里選擇 triggers 欄，點(diǎn)擊最后的 onconverend 其右邊的a1 中編輯點(diǎn)擊相應(yīng)的 ok 后完成設(shè)定至此，一個完整的模型就全部建立好了。4.13.編譯按住視窗的 compile 按鈕。完成編譯過程后

12、就可以運(yùn)行模型了。4.14.：重置模型為在運(yùn)行模型前設(shè)置系統(tǒng)和模型參數(shù)的初始狀態(tài)，總是要先點(diǎn)擊主視窗底部的 reset 鍵4.15.運(yùn)行模型按 run 按鈕是模型運(yùn)行起來。仿真進(jìn)行過程中，可以看到紅，綠，藍(lán)三種不同顏色的產(chǎn)品從系統(tǒng)中流過，經(jīng)過不同機(jī)器組的加工，最后離開系統(tǒng)5數(shù)據(jù)分析與結(jié)論5.1.選最優(yōu)方案通過改變 1、2、3 種類型產(chǎn)品的投產(chǎn)順序，輸出相應(yīng)的仿真，對比各項相關(guān)數(shù)據(jù)，從中選出了最佳方案在 6 個仿真中得出 6 個總工作時間分別為 3076.44，3078，30843085.22，3092，3087 秒。以此得出如下設(shè)置是用時最短的5.2 完善系統(tǒng)通過多次對系統(tǒng)的運(yùn)行，對比仿真找出問題的主要瓶頸即為TestingMachine 數(shù)量太少，導(dǎo)致等待時間太常，以至最后的總共工作時間太長以下是有一個，兩個和三個 TestingMachine 時的仿真一個 TestingMachine三個 TestingMachine由此有三個 TestingMachine 時所需等待時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它兩個 所以必須有 Testin